專利名稱：毛細(xì)管電泳的樣品引入裝置和進(jìn)樣方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及的領(lǐng)域?yàn)槊?xì)管電泳分析。
背景技術(shù)：
毛細(xì)管電泳(Capillary Electrophoresis，CE)是目前分析化學(xué)中的前沿技術(shù)之一。毛細(xì)管電泳的進(jìn)樣方法，按照進(jìn)樣所采用的動力原理分類，常用的有虹吸進(jìn)樣，壓力進(jìn)樣，真空進(jìn)樣和電動力進(jìn)樣。其中，電動力進(jìn)樣是依據(jù)電泳和電滲原理而被普遍應(yīng)用于CE進(jìn)樣的一種方法。
方肇倫等人發(fā)展了流動注射與毛細(xì)管電泳的聯(lián)用技術(shù)，提出在電動力或流體動力的作用下毛細(xì)管電泳分流進(jìn)樣方法(Fang Z-L，Liu Z-S and Shen Q，Anal.Chim.Acta，1997，346135)。為實(shí)現(xiàn)進(jìn)樣系統(tǒng)和分離系統(tǒng)電隔絕，提出滴液式進(jìn)樣方法(Fu C-G and Fang Z-L，Anal.Chim.Acta，2000，42271)，但試樣消耗量較大，試樣在毛細(xì)管口停留時(shí)間較長。有文獻(xiàn)報(bào)道另一種滴液式的進(jìn)樣方法(Liu H-H，Dasgupta P.K.，Anal.Chem.，1997，691211)，試樣在毛細(xì)管口停留時(shí)間較短，但緩沖液需連續(xù)流動，消耗量較大。另有文獻(xiàn)報(bào)道(VegwariA.，Hgerten S.，Electrophoresis，2002，233479)基于載液臺的毛細(xì)管電泳進(jìn)樣方法，但采用手工法操作，不具有連續(xù)換樣功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有連續(xù)換樣功能的用于毛細(xì)管電泳的液體引入接口裝置和進(jìn)樣方法。該裝置功能上具有液體引入引出和貯存緩沖液兩個功能。該裝置既可以用于毛細(xì)管電泳上試樣的貯存和更換，還可以用于微分析芯片和其他領(lǐng)域的進(jìn)樣部分。
本發(fā)明的裝置部分由至少一個試樣和緩沖液的引入導(dǎo)管，至少一個能供液滴停留和多余液滴引出的載液臺，至少一滴停留在載液臺上的液滴，至少一根進(jìn)行毛細(xì)管電泳的石英毛細(xì)管，以及至少一個導(dǎo)電電極五部分構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明裝置，其進(jìn)樣方法的特征在于，(A)充滿緩沖液的石英毛細(xì)管水平插入載液臺上的緩沖液液滴中；(B)樣品液滴從引入導(dǎo)管滴落至載液臺，沖洗替換緩沖液液滴，空氣對進(jìn)樣無影響；(C)留在載液臺上的樣品依靠表面張力的作用形成液滴，并在電極電遷移作用下進(jìn)入毛細(xì)管中；(D)緩沖液的液滴沖洗樣品液滴，緩沖液及多余樣品的液滴沿載液臺側(cè)壁流下至廢液池，更為有利的是在載液臺側(cè)面加引流裝置，使廢液以液滴狀滴入廢液池，更有效的防治漏電現(xiàn)象。
根據(jù)本發(fā)明裝置，載液臺的特征在于，載液臺為豎立柱狀體，有利于廢液沿側(cè)面流入廢液池，本發(fā)明的載液臺采用圓柱狀玻璃柱；上表面的截面積0.8至20平方厘米，始終能供一定體積的液體留存，定期用0.1M的NaOH溶液清洗可以及時(shí)除去表面的污垢，增強(qiáng)換樣效率。載液臺的側(cè)面經(jīng)表面處理，多余的液滴在重力作用下，沿載液臺的側(cè)壁被垂直導(dǎo)入廢液池；更為有利的是，載液臺的上表面水平，截面為圓形。載液臺上表面截面為圓形，有利于液滴滴落后形成均勻的半球狀，換樣過程中緩沖液與樣品液滴均勻作用。
根據(jù)本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)，其特征在于，電極插入液滴中，電極緊貼石英毛細(xì)管入口上方，方向與石英毛細(xì)管垂直，并且水平于載液臺的上表面，電極和毛細(xì)管垂直方向擺放。利用電極參與形成液滴的上沿，在分析過程中，當(dāng)液滴體積在一定范圍內(nèi)的變化時(shí)，能保持液滴的液位高度的恒定。
根據(jù)本發(fā)明裝置，其特征在于，液體的引入口，液滴下落的軌跡，以及載液臺上表面的中心均在一條沿重力作用的直線上。目的是簡化液滴的引入過程，更好的控制液滴每次精確的停留在載液臺的同一位置，保證多次進(jìn)樣過程和換樣的過程的重現(xiàn)性。
根據(jù)本發(fā)明的裝置和方法，在電泳分離的過程中，通過設(shè)置流動注射分析儀中采樣閥的轉(zhuǎn)向，依靠緩沖液的自由落體運(yùn)動，每隔一定時(shí)間補(bǔ)充一定量緩沖液來消除液體電泳和蒸發(fā)對液面高度的影響。
根據(jù)本發(fā)明的裝置和方法，石英毛細(xì)管兩端分別有一個用于分離的電極，進(jìn)樣端的電極同時(shí)用于石英毛細(xì)管電泳的進(jìn)樣。兩個電極均浸在緩沖液中，電極分別接電源的正極和負(fù)極。
根據(jù)本發(fā)明裝置所采用的方法，在進(jìn)樣過程中，電源不輸出電壓時(shí)，依靠擴(kuò)散作用，停留在載液臺上的樣品可以進(jìn)入到石英毛細(xì)管中，實(shí)現(xiàn)進(jìn)樣，此種進(jìn)樣方法有更小的進(jìn)樣量和試樣區(qū)帶寬度，有利于提高電泳的分離效率。擴(kuò)散進(jìn)樣的操作方式是進(jìn)樣時(shí)刻采用零電壓，分離時(shí)采用高電壓。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，可實(shí)現(xiàn)毛細(xì)管電泳自動化的高效率的連續(xù)液體引入，換樣速度快，換樣所需試樣量小，換樣和分離過程中使用緩沖液量少，適合用于價(jià)格較昂貴的緩沖液的分析體系；利用電極、毛細(xì)管、載液臺三者相互作用，保證液滴液位的基本穩(wěn)定，換樣與分離操作可同時(shí)進(jìn)行，互不干擾；采用液滴式的進(jìn)樣方式，實(shí)現(xiàn)了的換樣體系和分離體系的電隔離；進(jìn)樣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，容易制作，便于推廣。


圖1.是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例1的連續(xù)試樣引入裝置的示意圖。
圖2.是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例1的H通道簡易芯片分析系統(tǒng)示意圖。
圖3.顯示在裝有圖2實(shí)施例的系統(tǒng)上分離兩種氨基酸的電泳記錄圖。
圖4.顯示在裝有圖2實(shí)施例的系統(tǒng)上定量分析三個藥廠生產(chǎn)的復(fù)方磺胺甲噁唑片(復(fù)方新諾明)的電泳記錄圖。
圖5.是根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實(shí)施例2的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。
實(shí)施例1參見圖1，液體引入導(dǎo)管1中流出的緩沖液液滴或樣品液滴3呈半球狀停留在載液臺2的上表面，石英毛細(xì)管4中充滿了緩沖液。導(dǎo)電電極5的橫切面垂直于載液臺2上表面緊貼石英毛細(xì)管4放置。
參見圖2，液體引導(dǎo)管1是與流動注射分析儀相連的聚四氟乙烯管(內(nèi)徑為0.5毫米)，與圓柱狀玻璃柱載液臺2在同一直線上，高出載液臺14毫米，保證樣品和緩沖液的液滴3落在載液臺2表面不進(jìn)濺。使用46×20×2mm的PVC塑料片作為基質(zhì)，長6.5厘米、內(nèi)徑75微米、外徑375微米的石英毛細(xì)管4作為分離通道，一側(cè)水平放置于一個外徑3.5毫米的載液臺2光滑的上表面，另一側(cè)插入內(nèi)徑3毫米，外徑5毫米，長15毫米的泵管7，插入深度為1毫米。泵管7同時(shí)連接接地電極8，一端用大頭針封住，除清洗外不打開；另一端為廢液出口，它的液面與滴液式液體引入界面的玻璃柱載液臺2上表面保持同一液面高度。電極5，作為分離部分的陽極，貼于石英毛細(xì)管4前端的上方。
將石英毛細(xì)管4距泵管7端23毫米的一段(約5毫米)，除去聚酰亞胺薄層，放置于兩石英透鏡之間構(gòu)成紫外/可見光度檢測窗口。
進(jìn)樣過程中，樣品液滴3滴落至玻璃柱載液臺的表面，在玻璃柱載液臺2表面停留，后滴落的緩沖液液滴3將載液臺上停留的樣品液滴3沖入廢液池6。
如圖3，顯示了應(yīng)用裝有圖2優(yōu)選實(shí)施例1的裝置，即基于短毛細(xì)管的簡易的微流控分析芯片，獲得的氨基酸分析的電泳圖。在紫外/可見光檢測器波長490納米處，實(shí)現(xiàn)異硫氰酸熒光素(FITC)標(biāo)記的精氨酸(Arg)和苯丙氨酸(Phe)兩種氨基酸的分離。
如圖4，顯示了用裝有圖2優(yōu)選實(shí)施例1獲得的復(fù)方藥物片劑的成分分析電泳圖。對三個藥廠生產(chǎn)的復(fù)方磺胺甲噁唑片(復(fù)方新諾明片)的有效成分進(jìn)行定量分析。圖中試樣1、2、3分別為三種廠家生產(chǎn)的復(fù)方磺胺甲噁唑片劑(復(fù)方新諾明片)兩種有效成分的電泳峰，運(yùn)行緩沖溶液為5mmol/L醋酸緩沖液(HAc-NaAc溶液，pH＝5.5)。按分離的先后順序，兩種成分分別為甲氧芐氨嘧啶(TMP)和磺胺甲噁唑(SMZ)。
實(shí)施例2參見圖5.圖左側(cè)進(jìn)樣端的裝置與圖2所示相同，右側(cè)分離出口端由另一個載液臺2、出口電極9、出口緩沖液液滴10以及石英毛細(xì)管4的末端構(gòu)成。電極9和石英毛細(xì)管4的擺放與進(jìn)樣端的裝置一致。
權(quán)利要求
1.一種用于毛細(xì)管電泳的樣品引入裝置，該裝置由至少一個試樣和緩沖液的引入導(dǎo)管(1)，至少一個能供液滴停留和多余液滴引出的載液臺(2)，停留在載液臺上的液滴(3)，至少一根進(jìn)行毛細(xì)管電泳的石英毛細(xì)管(4)，以及至少一個導(dǎo)電電極(5)五部分構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的毛細(xì)管電泳的樣品引入裝置，其特征在于，引入導(dǎo)管可按一定程序連續(xù)或者間歇的向載液臺引入不同體積，或者不同濃度，或者同不種類的試樣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的毛細(xì)管電泳的樣品引入裝置，其特征在于，載液臺的側(cè)面經(jīng)表面處理，多余的液滴在重力作用下，沿載液臺的側(cè)壁被垂直導(dǎo)入廢液池；更為有利的是，載液臺的上表面為水平平面，橫截面為圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的毛細(xì)管電泳的樣品引入裝置，其特征在于，導(dǎo)電電極插入液滴中，電極緊貼石英毛細(xì)管入口上方，并且水平于載液臺的上表面，從而保持液滴高度基本不變；更為有利的是，電極與石英毛細(xì)管呈垂直方向放置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的毛細(xì)管電泳的樣品引入裝置，其特征在于，導(dǎo)管出口，液滴下落的軌跡，以及載液臺上表面的中心均在一條沿重力作用的直線上。
6.權(quán)利要求1所述的毛細(xì)管電泳的樣品引入裝置的進(jìn)樣的方法，其特征在于，充滿緩沖液的石英毛細(xì)管水平插入載液臺上的緩沖液液滴中；樣品液滴從引入導(dǎo)管滴落至載液臺，沖洗、替換載液臺上的緩沖液液滴，多余樣品液沿載液臺側(cè)壁流下至廢液池；留在載液臺上的樣品形成液滴，并在電場作用下遷移進(jìn)入毛細(xì)管中；緩沖液的液滴沖洗樣品液滴，緩沖液及多余樣品的液滴沿載液臺側(cè)壁流下至廢液池，在載液臺上形成緩沖液液滴。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的毛細(xì)管電泳的樣品引入裝置的進(jìn)樣的方法，其特征在于，在電泳分離的過程中，定時(shí)補(bǔ)充載液臺上的緩沖液的液滴，使電泳分離的電流恒定。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的毛細(xì)管電泳的樣品引入裝置的進(jìn)樣的方法，其特征在于，在進(jìn)樣過程中，電源不輸出電壓時(shí)，依靠擴(kuò)散作用，停留在載液臺上的樣品可以進(jìn)入到石英毛細(xì)管中，實(shí)現(xiàn)進(jìn)樣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于毛細(xì)管電泳的樣品引入裝置及樣品引入方法，該裝置由至少一個試樣和緩沖液的引入導(dǎo)管(1)，至少一個能供液滴停留和多余液滴引出的載液臺(2)，停留在載液臺上的液滴(3)，至少一根進(jìn)行毛細(xì)管電泳的石英毛細(xì)管(4)，以及至少一個導(dǎo)電電極(5)五部分構(gòu)成。本發(fā)明進(jìn)樣系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)毛細(xì)管電泳自動化的高效率的連續(xù)液體引入，換樣速度快，換樣所需試樣量小，換樣和分離過程中使用緩沖液量少；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，容易制作，便于推廣。
文檔編號G01N35/00GK1580756SQ0314216
公開日2005年2月16日 申請日期2003年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月8日
發(fā)明者方群, 曹小丹 申請人:浙江大學(xué)